4.2 Материальный баланс.

1. Определение состава белого щелока и количества образующегося известкового шлама.

В белом щелоке содержится (в ед. Na₂O)

NaOH (Щa)=A*(100-S)=360*(100 - 0.25)=270 кг

Na₂S (Щs)=A-Щa=360 - 270=90 кг

Na₂CO₃ (Щc)=

Na₂SO₄ (Щв)=

Итого всей щелочи (Na₂O):

Що=Ща+Щs+Щс+Щв=270+90+47,65+4,74 = 412,39 кг

Объем белого щелока, направляемого в варочный отдел (V₀):

Концентрация всей щелочи (С₀):

Концентрация титруемой щелочи (Ст):

Количество соды в зеленом щелоке :

Практический расход извести (Ипр) составляет 90 % от теоретического:

С учетом содержания активной CaO в извести 85 % фактический расход ее (Иф) составит:

Определяем количество шлама (Шо), образующегося при каустизации, принимая во внимание, что он состоит из карбоната кальция (Шк), гидрата окиси кальция (за счет непрореагировавшей извести) (Шг) и инертных примесей (Ши):

0,85-доля активного CaO в извести;

К – процент каустизации в щелоке;

90 – теоретический расход извести, %;

100 и 56 – молекулярные массы СаСO₃ и СaO.

74 – молекулярная масса Ca(OH)₂

Шо=Шк+Шг+Ши=435,5+19+45,6=500,1 кг

2. 2) Баланс жидкости.

Количество отходов от гасителя-классификатора (Ог):

Oг=Иф*О1=303,79*0,05=15,20 кг

За счет этого уменьшится общее количество шлама :

Количество жидкости, уходящей с известковым шламом в бункер от фильтра со сходящим полотном (Vб1):

γ – плотность жидкости.

Количество воды, расходуемое на промывку известкового шлама на фильтре со сходящим полотном :

Количество крепкого белого щелока, приходящего на фильтр со сходящим полотном из каустизаторов (Vб) с учетом, что общее количество отбираемой жидкости на фильтре (V₀) – 3,50 м³, можно рассчитать из равенства:

Количество жидкости, находящейся со шламом в бункере-хранилище (Vб4):

Количество воды, подаваемой в бункер шлама (Vв):

Vв=Vб4-Vб1=0,89-0,48=0,41 м³

Количество жидкости, сопровождающей шлам после вакуум-фильтра :

Количество воды, подаваемой на вакуум-фильтр для промывки шлама ( :

Количество фильтрата, отбираемого при промывке шлама на вакуум-фильтре (Vф), исходя из равенства:

Количество воды, попадающей в зеленый щелок при промывке отходов классификатора :

Объем зеленого щелока, приходящегося на каустизацию с учетом потерь при испарении (Vзел), определим из равенства:

Теряется в виде паров:

2,92*0,02=0,06 м³

Количество крепкого зеленого щелока, сопровождающее шлам при откачке из отстойника :

Объем крепкого зеленого щелока, приходящего из растворителя плава (Vзел1):

Количество жидкости, уходящей со шламом зеленого щелока в отвал :

Количество горячей воды, подаваемой для промывки шлама зеленого щелока на фильтр со сходящим полотном (Vв)

Vв=В₂*Шзел=50*0,012=0,60 м³

Количество слабого зеленого щелока, образующегося при промывке шлама на фильтре со сходящим полотном ( :

Количество воды, добавляемой в бак слабого щелока для растворения плава ( :

Составление баланса жидкости, м³:

Приходит зеленый щелок из растворителя плава:3,28

Приходит промывная жидкость

• На фильтр со сходящим полотном для белого щелока:0,97

• На фильтр со сходящим полотном для зеленого щелока:0,60

• На вакуум-фильтр:1,46

Приходит воды в бункер шлама:0,41

Приходит воды в бак слабого щелока:0,47

Приходит воды при промывке отходов классификатора:0,152

Итого:7,34

Уходит крепкий белый щелок на варку:3,50

Уходит слабый щелок в растворитель плава:3,28

Уходит с известковым шламом на обжиг:0,39

Уходит со шламом зеленого щелока:0,11

Теряется в виде паров:0,06

Итого:7,34

Выход белого щелока от зеленого составляет:

3. Баланс щелочи.

Потери щелочи с отходами гасителя-классификатора (Пг):

Пг=Ог*П₁=15,2*0,03=0,46 кг

Потери щелочи с промытым шламом зеленого щелока (Пзщ):

Пзщ=Шзел*П₂=12*0,03=0,36 кг

Потери щелочи с промытым известковым шламом (Пиш):

Пиш=

В том числе в виде двойного карбоната (Пишк):

и в виде растворимой щелочи (Пишр):

Пишр=0,49 кг

Общие потери щелочи (Побщ):

Побщ=Пг+Пзш+Пиш=0,46+0,36+2,43=3,3 кг

Количество всей щелочи, приходящей с плавом в растворитель (Щ₁):

Щ₁=Що+Побщ=412,39+3,3=415,69 кг

Количество щелочи, уходящей со шламом в бункер-хранилище (Щб):

Концентрация крепкого зеленого щелока (С₁), исходя из равенства:

Vзел*С₁=V₀*C₀+Пг+Пишк+Щб

Концентрация слабого зеленого щелока (С₂), идущего на растворение плава:

Концентрация слабого зеленого щелока (С₃), полученного при промывке шлама на фильтре со сходящим полотном:

Концентрация слабого белого щелока (С₄), полученного при окончательной промывке известкового шлама на вакуум-фильтре:

Составление баланса щелочи по потоку, кг Na₂O:

Поступает в растворитель с плавом: 415,69

Поступает в растворитель со слабым щелоком: 17,82*3,28=58,45

Уходит с зеленым щелоком: 474,14

Приходит в осветлитель зеленого щелока: 144,55*3,28=474,12

Уходит с осветленным зеленым щелоком в гаситель-классификатор: 144,55*2,92=422,09

Уходит со шламом на фильтр со сходящим полотном:474,14-422,09=52,05

Приходит на фильтр со сходящим полотном со шламом зеленого щелока: 144,55*0,36=52,04

Уходит со слабым зеленым щелоком в бак-сборник зеленого щелока: 60,8*0,85=51,68

Уходит со шламом зеленого щелока в отвал: 52,04-51,68=0,36

Приходит в гаситель-классификатор с зеленым щелоком: 422,09

Уходит с отходами гасителя-классификатора: 0,46

Переходит в шлам в виде двойного карбоната: 1,94

Приходит с белым щелоком на фильтр со сходящим полотном: 422,09-(0,46+1,94)=419,69

Уходит с крепким белым щелоком на варку: 117,83*3,5=412,4

Уходит со шламом в бункер-хранилище: 419,69-412,4=7,29

Приходит на промывной вакуум-фильтр со шламом: 7,27

Уходит со шламом на обжиг: 0,49

Уходит с фильтратом вакуум-фильтра в сборник слабого щелока: 7,27-0,49=6,78

Приходит в сборник с фильтратом слабого щелока: 3,46*1,96=6,78

Потери щелочи от поступающего в отдел количества в виде Na₂O составляют: